CN102814653A - 弹子锁弹子、弹簧、封针一体化组装设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种弹子锁弹子、弹簧、封针一体化组装设备，包括工作台，所述工作台的台面上方设有转盘，所述工作台在台面下方设有电机驱动转盘转动，所述转盘上平面外圆周均匀设置有若干个随转盘一起转动的弹子锁夹具，所述台面环绕转盘并对应弹子锁夹具依次设置有弹子安装装置、开启测试装置、弹簧及封针安装装置。本发明采用一套转盘式的自动化设备完成弹子安装、检测开启、放入弹簧并压下封针这么一个繁琐的过程，减少人力，提高生产效率。

Description

弹子锁弹子、弹簧、封针一体化组装设备

技术领域

本发明涉及一种弹子锁弹子、弹簧、封针一体化组装设备。

背景技术

弹子锁(Pin Tumbler Lock)，亦称弹珠锁、珠锁、锁簧锁或销栓锁，是其中一种最常见的锁具结构。原理是使用多个不同高度的圆柱形零件（称为锁簧、弹子或珠），锁住锁芯。当放入正确的钥匙，各锁簧被推至相同的高度，锁芯便被放开。

弹子锁的组装过程比较繁琐，尤其是弹子安装、检测开启、弹簧及封针安装，结果造成设备较多、人力成本巨大、生产效率低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题就是提供一种弹子锁弹子、弹簧、封针一体化组装设备，采用一套自动化设备完成弹子安装、检测开启、放入弹簧并压下封针这么一个繁琐的过程，减少人力，提高生产效率。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：弹子锁弹子、弹簧、封针一体化组装设备，其特征在于：包括工作台，所述工作台的台面上方设有转盘，所述工作台在台面下方设有电机驱动转盘转动，所述转盘上平面外圆周均匀设置有若干个随转盘一起转动的弹子锁夹具，所述台面环绕转盘并对应弹子锁夹具依次设置有弹子安装装置、开启测试装置、弹簧及封针安装装置。

作为优选，所述弹子安装装置设置两组分别用于安装弹子锁左右两侧的弹子孔。

作为优选，所述弹子安装装置包括送料板，所述送料板上设有一个送料孔，所述送料板上设有分类接送不同规格弹子的下料机构，所述送料板上还设置有将所述下料机构输送过来的弹子送入所述送料孔的推料机构，所述送料孔上方设有检测弹子到位情况的到位检测装置，所述送料板设于一纵向运动机构上，所述纵向运动机构设于一横向运动机构上，所述纵向运动机构包括设于纵向支撑板上的纵向滑轨，所述送料板底部设有送料板支脚，所述送料板支脚设于纵向滑轨上，所述横向运动机构包括设于横向支撑板上的横向滑轨，所述纵向支撑板底部设有支撑板支脚，所述支撑板支脚设于横向滑轨上，所述送料板支脚及支撑板支脚均由滚珠丝杠机构驱动。

作为优选，还包括卸料装置，所述弹子锁夹具设置有装夹弹子锁锁体的锁槽，弹子锁装进锁槽后，弹子锁上部高于锁槽顶面，锁槽前后贯通，其中锁槽后端由后盖封闭，后盖上设有弹性顶压弹子锁的弹性结构，锁槽前端设有前盖，前盖转动连接在弹子锁夹具上，所述卸料装置包括一驱动前盖转动的锁槽启闭气缸及将弹子锁从锁槽顶出的卸料气缸。

作为优选，所述弹簧及封针安装装置包括底板，所述底板在落料孔正上方设有一落料门，底板在正对落料门门洞方向设有向落料孔输送弹簧的弹簧送料装置，底板在正对落料门一侧门框方向设有向落料孔输送封针的封针送料装置，此门框上设有供封针送料装置通过的通道，所述底板在落料门正上方设有封压封针的封针封压装置。

作为优选，所述弹簧送料装置包括弹簧滑块，所述底板上固定有滑套，所述弹簧滑块沿滑套滑动，所述弹簧滑块前端设有弹簧送料孔，弹簧滑块后端由送料气缸驱动，底板在弹簧滑块上方设有弹簧分离机构向弹簧送料孔输送弹簧。

作为优选，所述封针送料装置包括一在底板滑轨上直线滑动的封针滑块，封针滑块前端设有封针盛料孔，封针滑块后端由封针气缸驱动，所述封针封压装置包括一封压气缸，所述封压气缸驱动一根压杆，所述压杆穿过落料门横梁中心。

作为优选，所述弹簧分离机构包括弹簧输送座，所述弹簧输送座内设有一条竖直的弹簧输送道，所述弹簧输送座左右两侧分别设有一垂直穿入弹簧输送道内的限位顶尖，左侧限位顶尖及右侧限位顶尖上下错开并由驱动机构驱动做左右两个方向的循环往复移动，且左侧限位顶尖及右侧限位顶尖的运动方向相同。

作为优选，所述弹簧输送座后侧设有一限位板，所述限位板中部设有一条竖槽，所述弹簧输送座设于竖槽内，所述左侧限位顶尖设于竖槽左侧壁上部，所述右侧限位顶尖设于竖槽右侧壁下部，所述限位板由一限位气缸驱动左右移动。

作为优选，所述弹簧输送座前侧对应弹簧输送道中轴线设有一条与弹簧输送道贯通的狭槽，所述弹簧输送座前侧在竖槽左右两侧对应限位顶尖设有限位顶尖轨道槽。

作为优选，所述弹簧输送座固定于一固定座上，所述固定座为方框形，固定座上下横梁中部设有固定槽，弹簧输送座上下两端通过螺钉固定于固定槽内，限位板设于固定座方框内，限位气缸的活塞杆穿过固定座左侧立柱与限位板连接。

本发明由于采用了上述技术方案，采用一套转盘式的自动化设备完成弹子安装、检测开启、放入弹簧并压下封针这么一个繁琐的过程，减少人力，提高生产效率。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步描述：

图1为本发明的结构示意图；

图2为弹子安装装置的结构示意图；

图3为弹子安装装置送料板上方结构示意图；

图4为弹子安装装置的俯视图；

图5为图4中的C-C剖视图；

图6为弹簧及封针安装装置的结构示意图；

图7为弹簧分离机构的结构示意图；

图8为开启测试装置的主视图；

图9为开启测试装置的左视图；

图10为图9中的A-A剖视视图；

图11为开启测试装置的俯视图；

图12为弹子锁夹具夹紧锁体时的结构示意图；

图13为卸料装置局部结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，为本发明一种弹子锁弹子、弹簧、封针一体化组装设备的实施例，包括工作台1，所述工作台的台面上方设有转盘10，所述工作台在台面下方设有电机驱动转盘转动，转盘设有若干个间隔角度相等的转动工位，转盘由分度器控制，以确保转动工位的准确，所述转盘上平面外圆周对应转盘的每一个转动工位各设一个随转盘一起转动的弹子锁夹具11，所述台面环绕转盘依次设置有弹子安装装置5、开启测试装置4、弹簧及封针安装装置2，转盘每转动一个工位，弹子安装装置、开启测试装置、弹簧及封针安装装置分别工作一次完成弹子安装、开启测试、弹簧及封针安装。

弹子安装装置5、开启测试装置4、弹簧及封针安装装置2为必须设置的装置，以完成弹子安装、检测开启、放入弹簧并压下封针这么一个过程，与此同时可在弹子安装装置、开启测试装置、弹簧及封针安装装置的基础上在弹子安装装置的前一工位增设弹子装夹装置将弹子装夹在夹具上，并在弹簧及封针安装装置的下一个工位处设置自动卸料装置将弹子锁从夹具上卸下，此时需设置5个工位并对应设置5个弹子锁夹具11。

由于，弹子锁左端及右端各设置一排弹子孔，所以可将弹子安装装置设置两组，其中第一组弹子安装装置安装弹子锁左端的一排弹子孔，第二组弹子安装装置安装弹子锁右端的一排弹子孔，此时转盘10的转动工位有6个，弹子锁夹具11也设有六个，相邻弹子锁夹具间间隔60度角。

如图12所示，所述弹子锁夹具11设置有装夹弹子锁锁体的锁槽110，弹子锁装进锁槽后，弹子锁上部高于锁槽顶面，锁槽前后贯通，其中锁槽后端由后盖111封闭，后盖上设有弹性顶压弹子锁的弹性结构，锁槽前端设有前盖112，前盖转动连接在弹子锁夹具上。将弹子锁放入锁槽，转动前盖即可封闭锁槽前端，在前盖及后盖上的弹性结构共同作用下，弹子锁装夹进弹子锁夹具。

如图13所示，所述卸料装置包括一驱动前盖转动的锁槽启闭气缸及将弹子锁从锁槽顶出的卸料气缸61。卸料气缸通过卸料气缸支架60固定。卸料时可以由锁槽启闭气缸转动前盖，然后由卸料气缸推动弹子锁后端面（后端面上部分高出锁槽上端面）将弹子锁顶出。

如图2至图5所示，为本发明中的弹子安装装置5，包括送料板513，所述送料板上设有一个送料孔514，所述送料板上设有分类接送不同规格弹子的下料机构，所述送料板上还设置有将所述下料机构输送过来的弹子送入所述送料孔的推料机构，所述送料孔上方设有检测弹子到位情况的到位检测装置，所述送料板设于一纵向运动机构上，所述纵向运动机构设于一横向运动机构上。

所述下料机构包括以所述送料孔514为圆心设置的一圆弧状的下料气管座523，所述下料气管座底部设有供所述推料机构通过的滑槽518，所述下料气管座上沿圆弧线排列设有对应不同规格弹子的下料孔515，所述下料孔上端连接下料管，下料孔下端连通滑槽518。

所述推料机构包括推料导杆座51，所述推料导杆座设置在所述下料气管座523的***，所述推料导杆座上对应所述各个下料孔515设有相应的推料机构单元，所述推料机构单元包括一推杆525及一设于推料导杆座上的推料导杆512，所述推杆525前端设有用于输送弹子的垂直通孔521，所述推杆由气缸517驱动沿所述推料导杆移动推送下料孔落下的弹子至送料孔514。所述推杆固定于一推料滑动座524上，所述推料滑动座后端连接气缸517，气缸固定在推料导杆座51上，所述送料板513上设有供推料滑动座滑动的轨道516，所述推料滑动座由气缸驱动沿推料导杆512在所述轨道516上滑动。

所述到位检测装置包括设于所述送料板上的到位支架519，所述到位支架上设有到位导杆52，到位导杆下端通过连接套527连接到位测针526并带动到位测针上下移动。

所述下料气管座523及推料导杆座51通过螺钉紧固于所述送料板513上。所述纵向运动机构包括设于纵向支撑板531上的纵向滑轨530，所述送料板底部设有送料板支脚53，所述送料板支脚设于纵向滑轨上。所述横向运动机构包括设于横向支撑板541上的横向滑轨540，所述纵向支撑板底部设有支撑板支脚54，所述支撑板支脚设于横向滑轨上。所述送料板支脚及支撑板支脚均由滚珠丝杠机构驱动。

下面描述弹子安装装置的工作原理，工作原理，将弹子锁锁体固定于送料孔514下方设置的夹具台542上，通过横向运动机构的运动对送料板进行初始定位，以使送料孔对应弹子锁锁体上的一排弹子孔。

首先，纵向运动机构带动送料板纵向进给，送料孔对准弹子锁锁体上的一排弹子孔中的第一个弹子孔，然后是下料管送料，弹子落进推杆，气缸推动推料导杆带动推料滑动座和推杆沿推料导杆运动，此时第二个弹子落在推杆上。第一个弹子推到位后落进锁体，气缸推动到位导杆带动到位测针下移，到位测针检测合格，然后推料滑动座和推杆复原，则第二个弹子落入推杆，其后，纵向运动机构带动送料板纵向进给，送料孔对准弹子锁锁体上的一排弹子孔中的第二个弹子孔，如此循环。而且，到位测针还有将到位不准确的弹子送至准确位置的作用。

如图8至图11所示，所述开启测试装置4包括钥匙转头41，所述钥匙转头41设于一钥匙转轴42的前端，所述钥匙转轴42设于一转动座43上，所述钥匙转轴42的后端伸出所述转动座43并连接第一驱动装置，第一驱动装置驱动钥匙转轴42转动，所述转动座43设于第二驱动装置上并由第二驱动装置驱动从而带动钥匙转头41做插拔动作。

所述第一驱动装置包括一摇杆44，所述摇杆的一端与钥匙转轴42的后端固定，摇杆的另一端与一气缸46连接。所述气缸设于一气缸座461上，气缸的活塞杆与一开口连接座45连接，开口连接座的开口与所述摇杆44铰接。

所述第二驱动装置为一双轴气缸47，所述双轴气缸设于双轴气缸座471上，所述双轴气缸与转动安装底板48固定，所述转动安装底板48与所述转动座43固定，所述气缸座461也固定于所述转动安装底板48上。所述钥匙转头41后端设于钥匙转轴42的前端孔422内并由一销轴411固定。所述销轴两端设于所述钥匙转轴的前端孔孔壁滑槽421内，所述钥匙转头41后端与钥匙转轴42的前端孔422底壁间设有弹簧423。所述钥匙转轴42设于转动座内的轴承431上。

工作原理为，双轴气缸带动冲针***弹子孔，冲针上装有弹簧，达到模拟锁体组装后的效果。而弹子锁开启测试装置中钥匙转头装夹钥匙，双轴气缸和气缸工作分别达到钥匙插拔与扭转的动作效果，可以检测上弹子和下弹子的装配是否合格。

如图6所示，为本发明中弹簧及封针安装装置2，包括底板2，所述底板上设有落料孔，所述底板在落料孔正上方设有一落料门22，底板在正对落料门门洞220方向设有向落料孔输送弹簧的弹簧送料装置21，底板在正对落料门一侧门框方向设有向落料孔输送封针的封针送料装置23，此门框上设有供封针送料装置通过的通道，所述底板在落料门正上方设有封压封针的封针封压装置24，所述弹簧送料装置包括弹簧滑块212，所述底板上固定有滑套210，所述弹簧滑块沿滑套滑动，所述弹簧滑块前端设有弹簧送料孔，弹簧滑块后端由送料气缸211驱动，底板在弹簧滑块上方设有上述的弹簧分离机构3向弹簧送料孔输送弹簧。

所述封针送料装置包括一在底板滑轨上直线滑动的封针滑块，封针滑块前端设有封针盛料孔，封针滑块后端由封针气缸驱动。所述封针封压装置包括一封压气缸240，所述封压气缸驱动一根压杆241，所述压杆穿过落料门横梁中心。

封针弹簧机的工作原理为：送料气缸工作，驱动弹簧滑块沿滑套滑动，当弹簧送料孔正对弹簧输送道310下端口时，弹簧分离机构工作，每次落下一个弹簧到弹簧到弹簧滑块212前端的弹簧送料孔中，然后，弹簧滑块继续运动将弹簧送至落料孔上方，弹簧经由落料孔落入弹子锁的弹子孔。

然后，封针送料装置工作，封针气缸驱动封针滑块滑动，盛料孔位于落料孔上方时将封针送入落料孔，最后，封压气缸240工作，压杆垂直向下滑动，压杆将封针压入弹子孔。

如图7所示，为弹簧分离机构，包括弹簧输送座31，所述弹簧输送座内设有一条竖直的弹簧输送道310，所述弹簧输送座左右两侧分别设有一垂直穿入弹簧输送道内的限位顶尖321，左侧限位顶尖及右侧限位顶尖上下错开并由驱动机构驱动做左右两个方向的循环往复移动，且左侧限位顶尖及右侧限位顶尖的运动方向相同。

所述左侧限位顶尖及右侧限位顶尖上下错开一个弹簧的长度。

所述弹簧输送座后侧设有一限位板32，所述限位板中部设有一条竖槽320，所述弹簧输送座设于竖槽内，所述左侧限位顶尖设于竖槽左侧壁上部，所述右侧限位顶尖设于竖槽右侧壁下部，所述限位板由一限位气缸322驱动左右移动。所述弹簧输送座前侧对应弹簧输送道中轴线设有一条与弹簧输送道贯通的狭槽311。所述弹簧输送座前侧在竖槽左右两侧对应限位顶尖设有限位顶尖轨道槽312。

所述弹簧输送座固定于一固定座33上，所述固定座为方框形，固定座上下横梁中部设有固定槽330，弹簧输送座上下两端通过螺钉固定于固定槽内，限位板设于固定座方框内，限位气缸的活塞杆穿过固定座左侧立柱与限位板连接。

弹簧分离机构的原理为，弹簧座中弹簧输送道310上端口连接气管，气管另一端连接弹簧振动盘，弹簧振动盘振动将弹簧输入气管中，气管将弹簧送至弹簧座的弹簧输送道310中。由于左侧限位顶尖及右侧限位顶尖上下错开一个弹簧的长度且左右移动方向相同，因此当左侧限位顶尖前端伸入弹簧输送道并卡住弹簧时，右侧限位顶尖脱离弹簧使弹簧可以落下，当左侧限位顶尖前端从弹簧输送道缩回后就落下一个弹簧，同时右侧限位顶尖卡住落下的弹簧，这样可始终保证弹簧在预定时间逐个落下。

由于弹簧及封针安装装置采用了上述技术方案，在底板上设有正对弹子孔的落料孔，弹簧送料装置向落料孔输送弹簧，封针送料装置向落料孔输送封针，最后封针封压装置封压封针。因而，能够快速准确的安装弹簧并压入封针，而且结构简单，方便使用。

上述的弹簧及封针安装装置2也可以用专利号为CN201020502926.8的中国实用新型专利公开的一种弹子锁封弹装置来替代。

本发明的工作原理为：在弹子锁装夹装置工位，由自动或者人工上弹子锁（已经装上锁芯），当转盘转动将弹子锁传送到弹子安装装置，弹子安装装置完成弹子安装。当转盘将工件传送到开启测试装置，先由模拟开启部件压入锁体弹子孔，然后开启测试装置工作，判断锁体上下弹子的组装是否合格。当转盘将弹子锁传送到弹簧及封针安装装置，弹簧送料，封针送料，气缸压入弹子孔。最后，当转盘转动将弹子锁传送到弹子锁卸料装置，将组装完成后的弹子锁从夹具上卸下。转盘转动过程中，每转动一个工位，弹子锁装夹装置，弹子安装装置、开启测试装置、弹簧及封针安装装置和弹子锁卸料装置分别工作一次。

Claims (10)

1.弹子锁弹子、弹簧、封针一体化组装设备，其特征在于：包括工作台（1），所述工作台的台面上方设有转盘（10），所述工作台在台面下方设有电机驱动转盘转动，所述转盘上平面外圆周均匀设置有若干个随转盘一起转动的弹子锁夹具（11），所述台面环绕转盘并对应弹子锁夹具依次设置有弹子安装装置（5）、开启测试装置（4）、弹簧及封针安装装置（2）。

2.根据权利要求1所述的弹子锁弹子、弹簧、封针一体化组装设备，其特征在于：所述弹子安装装置（5）设置两组分别用于安装弹子锁左右两侧的弹子孔。

3.根据权利要求2所述的弹子锁弹子、弹簧、封针一体化组装设备，其特征在于：所述弹子安装装置（5）包括送料板（513），所述送料板上设有一个送料孔（514），所述送料板上设有分类接送不同规格弹子的下料机构，所述送料板上还设置有将所述下料机构输送过来的弹子送入所述送料孔的推料机构，所述送料孔上方设有检测弹子到位情况的到位检测装置，所述送料板设于一纵向运动机构上，所述纵向运动机构设于一横向运动机构上，所述纵向运动机构包括设于纵向支撑板（531）上的纵向滑轨（530），所述送料板底部设有送料板支脚（53），所述送料板支脚设于纵向滑轨上，所述横向运动机构包括设于横向支撑板（541）上的横向滑轨（540），所述纵向支撑板底部设有支撑板支脚（54），所述支撑板支脚设于横向滑轨上，所述送料板支脚（53）及支撑板支脚（54）均由滚珠丝杠机构驱动。

4.根据权利要求2所述的弹子锁弹子、弹簧、封针一体化组装设备，其特征在于：还包括卸料装置（6），所述弹子锁夹具（11）设置有装夹弹子锁锁体的锁槽（110），弹子锁装进锁槽后，弹子锁上部高于锁槽顶面，锁槽前后贯通，其中锁槽后端由后盖（111）封闭，后盖上设有弹性顶压弹子锁的弹性结构，锁槽前端设有前盖（112），前盖转动连接在弹子锁夹具上，所述卸料装置包括一驱动前盖转动的锁槽启闭气缸及将弹子锁从锁槽顶出的卸料气缸（61）。

5.根据权利要求2所述的弹子锁弹子、弹簧、封针一体化组装设备，其特征在于：所述弹簧及封针安装装置包括底板（25），所述底板在落料孔正上方设有一落料门（22），底板在正对落料门门洞（220）方向设有向落料孔输送弹簧的弹簧送料装置（21），底板在正对落料门一侧门框方向设有向落料孔输送封针的封针送料装置（23），此门框上设有供封针送料装置通过的通道，所述底板在落料门正上方设有封压封针的封针封压装置（24）。

6.根据权利要求5所述的弹子锁弹子、弹簧、封针一体化组装设备，其特征在于：所述弹簧送料装置包括弹簧滑块（212），所述底板上固定有滑套（210），所述弹簧滑块沿滑套滑动，所述弹簧滑块前端设有弹簧送料孔，弹簧滑块后端由送料气缸（211）驱动，底板在弹簧滑块上方设有弹簧分离机构（3）向弹簧送料孔输送弹簧，所述封针送料装置包括一在底板滑轨上直线滑动的封针滑块，封针滑块前端设有封针盛料孔，封针滑块后端由封针气缸驱动，所述封针封压装置包括一封压气缸（240），所述封压气缸驱动一根压杆（241），所述压杆穿过落料门横梁中心。

7.根据权利要求6所述的弹子锁弹子、弹簧、封针一体化组装设备，其特征在于：所述弹簧分离机构包括弹簧输送座（31），所述弹簧输送座内设有一条竖直的弹簧输送道（310），所述弹簧输送座左右两侧分别设有一垂直穿入弹簧输送道内的限位顶尖（321），左侧限位顶尖及右侧限位顶尖上下错开并由驱动机构驱动做左右两个方向的循环往复移动，且左侧限位顶尖及右侧限位顶尖的运动方向相同。

8.根据权利要求7所述的弹子锁弹子、弹簧、封针一体化组装设备，其特征在于：所述弹簧输送座后侧设有一限位板（32），所述限位板中部设有一条竖槽（320），所述弹簧输送座设于竖槽内，所述左侧限位顶尖设于竖槽左侧壁上部，所述右侧限位顶尖设于竖槽右侧壁下部，所述限位板由一限位气缸（322）驱动左右移动。

9.根据权利要求8所述的弹子锁弹子、弹簧、封针一体化组装设备，其特征在于：所述弹簧输送座前侧对应弹簧输送道中轴线设有一条与弹簧输送道贯通的狭槽（311），所述弹簧输送座前侧在竖槽左右两侧对应限位顶尖设有限位顶尖轨道槽（312）。

10.根据权利要求9所述的弹子锁弹子、弹簧、封针一体化组装设备，其特征在于：所述弹簧输送座固定于一固定座（33）上，所述固定座为方框形，固定座上下横梁中部设有固定槽（330），弹簧输送座上下两端通过螺钉固定于固定槽内，限位板设于固定座方框内，限位气缸的活塞杆穿过固定座左侧立柱与限位板连接。

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